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出版者:北京希望电子出版社

作者:大庆石油学院

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-09-01

价格:1500.0

装帧:

isbn号码:9787980019253

丛书系列:

图书标签:

• 机械设计
• 机械工程
• 工程基础
• 机械原理
• 设计基础
• 机械制图
• CAD
• SolidWorks
• AutoCAD
• 制造业

机械设计基础 《机械设计基础》是一本面向机械工程及相关专业的入门级教材。本书旨在为读者构建扎实的机械设计理论体系，涵盖了机械设计领域的核心概念、基本原理、常用方法以及关键技术。 内容概述： 本书从机械系统的构成要素出发，逐步深入讲解机械零件的设计与选择，以及机械系统的整体布局与分析。 第一部分：机械设计基础理论 绪论： 介绍机械设计的基本概念、研究内容、设计过程以及标准化在机械设计中的重要性。 材料力学基础： 回顾和梳理与机械设计密切相关的材料力学知识，重点讲解应力、应变、强度、刚度和稳定性等基本概念，以及常见的应力状态和强度理论。 机械传动基础： 运动和力学的基本概念： 讲解速度、加速度、力、力矩、功率等基本物理量在机械系统中的应用。 摩擦与磨损： 阐述摩擦的类型、影响因素以及减少摩擦和磨损的措施，为润滑、轴承等章节奠定基础。 机构与机械： 介绍机构的组成、类型（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、带传动、链传动等）、自由度分析以及运动学和动力学分析的基本方法。 机械零件的强度设计： 强度理论与许用应力： 详细讲解各种强度理论（如第一、第二、第三强度理论）的适用范围和计算方法，以及如何根据材料的性质和安全要求确定许用应力。 疲劳强度： 深入探讨机械零件在交变载荷作用下的疲劳失效机理、疲劳极限、应力集中、表面处理等影响因素，以及疲劳寿命的估算方法。 刚度校核： 讲解如何根据零件的工作要求，校核其在载荷作用下的变形量，确保零件的正常工作。 稳定性校核： 重点阐述细长构件在受压时的失稳现象（压屈），介绍欧拉公式等稳定性计算方法。 第二部分：常用机械零件的设计与计算 连接： 螺纹连接： 详细介绍螺纹的基本知识、螺纹连接的类型、螺纹紧固件的选用、螺纹连接的强度计算（包括拉伸、剪切、挤压等）、以及预紧力对连接强度的影响。 键连接和花键连接： 讲解键的类型、作用、失效形式以及键连接的强度计算，并介绍花键连接的特点和应用。 销连接： 介绍销的类型、作用、强度计算以及在精密配合中的应用。 铆接和焊接： 简要介绍铆接和焊接的基本方法、优缺点以及在实际工程中的应用。 轴类零件： 轴的类型和设计要求： 介绍轴的分类、材料选择以及设计中需要考虑的刚度、强度、抗振性、制造工艺性等因素。 轴的强度计算： 讲解轴在弯曲、扭转和组合应力下的强度校核方法，并考虑应力集中和疲劳的影响。 轴的刚度计算： 介绍轴的挠度和倾角计算，确保轴在工作过程中的变形在允许范围内。 轴的结构设计： 讲解轴上零件的装配、轴的支承方式（如轴承的安装）、轴的防松措施等结构设计要点。 齿轮传动： 齿轮的基本参数和类型： 介绍齿轮的基本几何参数（模数、压力角、齿数等）、齿形的种类（直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等）以及它们的适用范围。 齿轮传动的强度计算： 详细讲解齿轮齿根弯曲强度和齿面接触强度的计算方法，以及影响齿轮寿命的因素。 齿轮传动的润滑和冷却： 强调润滑在齿轮传动中的重要性，介绍润滑方式和润滑剂的选择。 齿轮失效形式分析： 探讨齿轮常见的失效形式，如齿面磨损、疲劳断齿、塑性变形等，以及如何避免。 轴承： 滚动轴承： 介绍滚动轴承的分类（如球轴承、滚子轴承）、结构特点、基本代号、额定寿命的计算，以及安装、润滑和维护的重要性。 滑动轴承： 讲解滑动轴承的工作原理、润滑方式（如液体润滑、边界润滑）、材料选择以及在高速、重载、高温等特殊工况下的应用。 联轴器： 联轴器的作用和分类： 介绍联轴器在传递动力、补偿轴线偏移、吸收振动等方面的作用，以及刚性联轴器、弹性联轴器等主要类型。 联轴器的选择和计算： 讲解如何根据传动功率、转速、轴的偏移量等选择合适的联轴器，并进行简单的强度校核。 紧固件和弹簧： 螺钉、螺母、垫圈： 详细介绍螺纹紧固件的种类、规格、材料、表面处理以及选用原则。 弹簧： 介绍弹簧的类型（如螺旋压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧、板弹簧等）、工作原理、设计计算（如弹簧刚度、应力计算）以及在减震、缓冲、储能等方面的应用。 第三部分：机械系统的设计与分析 润滑与密封： 润滑： 深入探讨润滑的机理、润滑方式（油浴润滑、飞溅润滑、压力润滑等）、润滑剂的种类和选用原则，以及润滑对机械设备可靠性的影响。 密封： 介绍密封的作用、密封失效的原因以及常见的密封结构（如油封、垫片密封、唇形密封等）及其应用。 机械系统的可靠性设计： 讲解可靠性设计的概念、可靠性指标、失效模式与影响分析（FMEA）以及如何通过设计提高机械系统的可靠性。 机械设计过程与方法： 设计流程： 概述机械设计从需求分析、方案设计、详细设计到制造、装配、调试的完整流程。 设计方法： 介绍创新设计、优化设计、标准化设计以及计算机辅助设计（CAD）在机械设计中的应用。 常用机械设计软件介绍（简述）： 简要介绍当前主流的机械设计相关的软件（如SolidWorks, AutoCAD, CATIA等）在三维建模、装配、仿真分析等方面的功能，为读者进一步学习打下基础。 本书特色： 理论与实践相结合： 在讲解基本理论的同时，穿插了大量工程实例和计算示例，帮助读者理解和掌握实际应用。 系统性强： 内容由浅入深，逻辑清晰，涵盖了机械设计最核心和最基础的知识点。 图文并茂： 配备了大量精美的插图、表格和图解，便于读者理解和记忆。 注重工程应用： 强调机械设计中的实际问题和解决办法，为读者将来从事机械设计工作打下坚实基础。 适用对象： 本书适合高等院校机械工程、材料成型及控制工程、工业设计等专业的本科生作为教材使用，也可作为相关领域的研究生、工程师以及对机械设计感兴趣的读者参考。通过学习本书，读者将能够初步掌握机械零件的设计原理和计算方法，具备独立完成简单机械设计任务的能力。

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这本书的语言风格可以说是严谨中带着一丝幽默的学院派气质，绝不拖泥带水，但又不至于冷漠到让人难以亲近。我尤其欣赏作者在定义术语时的精确性，例如对“刚度”和“弹性模量”的区分，它不仅仅是给出了数学公式，更是从宏观感受和微观结构的角度进行了层次分明的阐释，这对于建立稳固的理论基础至关重要。在介绍“标准件与常用连接件”时，这本书并没有像一本目录一样简单罗列规格，而是深入分析了不同螺纹形式（如细牙螺纹与标准螺纹）在特定载荷条件下的适用性差异，甚至提及了不同公差配合在装配精度和后期维护成本之间的权衡。这种深度分析让我意识到，机械设计远不只是画图，它是一门在技术约束、经济成本和可制造性之间寻找最佳平衡点的艺术。这本书成功地将这种复杂决策过程的逻辑链条清晰地展示了出来，让人豁然开朗，也让我开始重新审视自己以往过于理想化的设计思路。

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坦白说，我购买这本书是带着一种“死马当活马医”的心态，因为我前段时间在尝试设计一个小型自动化装置时，屡屡在结构强度和运动协调性上栽跟头。这本书的价值在于它提供了一个极具条理性的思维框架，而不是简单地罗列设计规范。我印象最深的是关于“机构运动分析”那一章，它没有停留在二维平面运动的范畴，而是深入探讨了多自由度系统的耦合效应，这一点对于复杂的机械系统至关重要。作者在这里引入了一种非常直观的向量分析方法，配合清晰的动画效果描述（虽然是静态图，但其设计意图非常明确），极大地简化了原本令人头疼的数学推导。更让我惊喜的是，书中穿插了大量的“反例分析”，展示了哪些看似合理的结构设计，在实际运行中会因为振动、共振或间隙积累而迅速失效。这种强调“失败教训”的视角，远比单纯强调“成功经验”的教材来得更有力量，它教会了我如何在设计之初就预见到潜在的灾难性缺陷，这对于提升我的工程实践能力有着立竿见影的效果。

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这本书的封面设计得非常醒目，深邃的蓝色背景上点缀着精密的齿轮和轴承的抽象线条，一下子就抓住了我的眼球。我原本以为这会是一本晦涩难懂的专业教材，充满了枯燥的公式和图表，但翻开目录后，我发现我对它的预判完全错了。它更像是一部精心编排的工程史诗，每一章的引言都用生动的案例将读者带入到机械世界的核心。比如，它在讲解“摩擦与润滑”时，并没有直接抛出牛顿的摩擦定律，而是先描述了古代车轮在不同地面上的困境，然后才优雅地引入了现代润滑剂的革新，这种叙事手法让我这个机械小白也能轻松跟上节奏，并且体会到基础知识背后的深远意义。特别是关于材料疲劳和断裂韧性的部分，作者巧妙地结合了航空航天和日常工具的例子，让抽象的力学概念变得触手可及。阅读过程中，我能感觉到作者对机械设计这门学科怀有一种近乎虔诚的热爱，这种热情通过文字感染了我，让我对学习后续更深层次的知识充满了期待。这本书的排版也极其考究，图文比例拿捏得恰到好处，确保了视觉上的舒适感，让人愿意花上更多时间沉浸其中，细细品味每一个知识点的构建过程。

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对于我这种非科班出身的自学者来说，一本好的参考书，其最大的挑战在于如何有效组织知识的“渐进性”。这本书在这方面做得堪称典范。它将复杂的机械设计流程拆解成了若干个独立而又相互关联的小模块，并且每一模块的难度提升都是循序渐进的。例如，在讲解“受力分析”时，它首先从最简单的静力学平衡入手，然后逐步过渡到考虑交变载荷下的疲劳寿命计算，最后才引入复杂的有限元分析的初步概念。这种层层递进的结构设计，极大地降低了读者的入门门槛，避免了在初级阶段就被高深的理论吓退。我发现自己可以根据已掌握的知识点，灵活地跳跃和回顾，而不用担心遗漏关键的底层逻辑。书中对一些经典机械结构（比如蜗轮蜗杆传动或凸轮机构）的剖析，深入到了其结构演变的历史脉络，这种对“为什么是现在这个样子”的探讨，比单纯知道“它如何工作”更有助于我们进行创新和改进。

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这本书的价值体现，更多地在于它对“设计思维”的塑造，而非单纯的知识传递。它反复强调一个核心理念：设计是充满约束的优化过程。让我印象尤为深刻的是关于“可制造性”的章节，它不仅提及了铸造、切削和焊接的基本工艺特点，更深入地分析了这些工艺对最终零件几何形状和表面粗糙度的限制，以及如何将这些限制反哺给初始设计阶段。书中给出的一个例子是，为了避免在某复杂曲面上产生铸造缩孔，设计者必须牺牲一部分理想的几何形状来实现工艺上的可行性。这种强调“工程现实”的论调，让这本书摆脱了纯理论的束缚，真正成为了工程师的工具书。它不仅仅告诉你“应该怎么做”，更重要的是让你理解“为什么不能那样做”，这种批判性的思考模式，对于任何想要在工程领域深耕的人来说，都是比任何公式都宝贵的财富。

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